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; z- H, V5 u2 [( A$ i' `6 @- E" Z( Q 【解读军事仿生技术③】 9 e5 e( T: b" p2 `6 Q" |
我们知道，达芬奇曾靠着解剖学研究飞鸟结构，摸到了航空科学的大门。但限于当时研究手段和工程科学的落后，达芬奇无法进一步探明奥秘。而在几百年间，人类研究事物的工具和理论得到了飞跃式发展，不仅能够“看得更小”，透彻微观领域，还能运用多种工具来探寻可见光够不着的角落。
3 M3 `% p5 ?) a# I4 P 有这样的工具在手，人类也终于可以弄懂生物细节里的奥秘，继而把它们变为战争机器里的新齿轮，这样的进步是好是坏，或许也没人能够说得清了。  , O6 Z7 V+ M- ]0 f
图为SR-71侦察机，以及穿着抗荷服的飞行员。（来源：Eric Schulzinger）
2 U" Z' Q; j6 P& ?& l% t 更高、更快、更强：你需要这件长颈鹿抗荷服
6 b( p4 P' g. u' y 在克服了颤振、面积律等拦路虎之后，人类正式进入音速时代。但这并不代表飞得更快的道路就畅通无阻——通常意义上的超音速飞机要想飞上天，飞行员也是不可或缺的一环。
' h7 B/ o F1 e# a 问题就出在这一环上。飞机飞得越快，变更方向时飞行员身上受到的惯性过载就越大。在超音速战斗机上，飞行员拉一个弯可能就要承受5个G（五倍重力）的过载。 ' k1 v: K: ^$ r- D" [, A, |% Z
这是个啥概念？刺激一点的过山车短时间过载也就3-4个G水平，而这就已经足以让普通人“哭爹喊娘”，更何况飞行员受到的过载“持续且均衡”，这已经到了影响身体机能、思考速度，甚至是让飞行员短时间失去知觉的地步了。 " ]" F* K$ n$ k* f2 g
为什么会这样？当然是过载让血液的循环流转无法如往常进行。那……自然界有没有类似的例子？
0 q4 Y1 I0 E" A* P1 g j 当然有。脖子高高的长颈鹿便坐拥“稳定血压”的能力。按照常理来说，长颈鹿那高高在上的脑袋，需要较高的血压才能维持血液循环，但是它又能够俯仰自如地低头喝水，似乎不受血压影响？ - n5 x/ G$ g/ B4 \
随着解剖学进展到毛细血管层面，这个问题得到了解答。通过肌肉收缩，长颈鹿得以向自己的腿部施加压力，以此保证脑部的血液供应——而这一招自然是被迅速地应用到航空航天领域，制成了能保证飞行员上半身供血的“抗荷服”。
- g( I m1 S+ R$ E: B1 w/ V/ t 苍耳子面前，纽扣拉链，统统下岗：遍布海陆空的神奇魔术贴  4 y w* _) o# e4 U
图为一种使用魔术贴固定的快拔枪套。（来源：alien gear holsters） 2 x( G- ~" ^! m) a7 c6 F
拉链出现之前，纽扣和绳结，是军服装具固定的两大流派，但就是谁也取代不了谁——纽扣方便，但易掉落，易丢失；绳结随手可得，但捆扎不易。
( E4 I# B8 ]7 M8 A1 G$ j) J% O: X 第一次世界大战末出现的拉链，看似是已经“一统江湖”，但其实并没有。一方面拉链本身的制造就需要耗费相当工时，另一面拉链在使用过程中也要温柔待之，维护和检查必不可少，不能随意水洗，还可能生锈。
2 u7 u! B/ p; z 所以说到底，有没有像胶水一样，甚至比胶水还方便，放上就粘，扯开就分的固定神器？ # c+ k6 y' c9 s/ M4 _" ~4 i
就在工程师们潜心发掘，绞尽脑汁，几乎就要放弃之时，一种被称为“魔术贴”（亦称维可牢）的搭扣带横空出世，它真正实现了放上就粘，扯开就分，重量还异常轻薄。
2 W* j1 J; h% D 说到底，大自然并不是没给过人类启示。发明魔术贴的瑞士工程师也是一名登山爱好者，他不过是拿着显微镜，对着粘在自己衣裤上的苍耳子（球形果实）仔细观察，然后在塑料上复现了这些植物表面的钩状结构，“魔术贴”就此诞生。
4 Y. O3 l! O. E 说到这里，我们仍不得不感叹大自然花费数百万年“设计”的构型，实在是过于完美：时至今日，魔术贴依旧是一线士兵、执法人员以及飞行员、宇航员们衣装上的必备部分，怎么形容其重要性都不为过。
3 Q- v. } R) h6 h 有光、有热、赛过太阳：小虾钳子奥秘仍待解明 
8 u8 t/ f8 G' [" q9 U( m 图为美国海军电子实验室对“枪虾噪音”的研究报告封面。（来源：Science Adcances） + C3 a1 t7 T: M0 e7 O0 n
早在二战中后期，刚部署主动声呐的盟军反潜专家们就发现到了一个问题：声呐耳机里总是会传来一些莫名其妙的响声，甚至能比水下的爆炸更尖锐干脆。
7 `2 S: H0 P4 P- J" k) F 由于人类对深海环境研究手段的缺乏，这个奥秘一直到二十年后才揭开一幕：一种被称为“枪虾”的小虾拥有巨大的单边“虾钳”，正是这块不足拇指大小的钳子，在水下制造出了巨大的动静。 9 \2 p8 T' z! f: d; ^1 G+ ^5 {0 h
而随着研究的深入，科学家们难免对传感器、高速摄影机等设备导出的结论感到震惊。枪虾制造出的不是“声音”，而是挤压海水和空气制成的空化泡，这些空化泡内部最高温能达到数千摄氏度，还能从其中辐射“发光”，产生光子，即所谓的“虾光现象”。 . S+ M% Y y, ]+ v3 J" O
现如今，虾光现象的奥秘已被3D扫描完全还原，用于演示原理的机械装置也早就诞生，而人类显然要比利用虾钳捕猎的小虾，要走得更远更远：空化泡退可统治水下武器行列，进甚至可用于约束核聚变，其奇特远远未到被解明的地步。 2 n/ c: s, f- M' K+ r
SR-71侦察机：原本作为拦截轰炸机的截击机研发。其飞行员是否能承受极端环境，成为了SR-71研发过程中一个不小的障碍，最终SR-71的飞行员标配宇航级抗荷服，唯有如此才能对抗三倍音速带来的过载，以及三万米高空的低气压。
" F4 v! v- i: U/ u# x* K 军事小词典
) n8 n1 @7 `1 ]6 P- p' L' P 魔术贴：基于仿生原理和聚合物工程技术研发的连接料。现时点大量应用于军服附件、武器附件、以及标识物的连接，在航天领域中也多有体现。
! ]6 U( c' C7 N2 J) Q5 b 主动声呐：二战末期诞生的反潜装备。较被动声呐多出一副特定的声波发生机，探测范围和精度都有显著提升。  + |) w8 d2 T) p. B' v/ V( l
出品：科普中国军事科技前沿 A0 M+ V. v' w, h. _) G
策划：赵清建 5 g2 D& l. E. m1 g( g! d/ I' A" l6 S) ~
制作：旋钮工作室
" E0 ~6 Q4 _' j( Y3 J: l% l 监制：光明网科普事业部 * x3 v# h2 u6 }. r
来源： 科普中国-军事科技前沿 + j0 m. `7 P1 V. @8 {& b( ^8 n5 i
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